深海洋流发电系统的PWM整流策略设计

洋流能是一种环保的清洁可再生能源,要实现洋流能的开发利用,离不开发电设备的研究。同时也能解决深海各种传感器水下长期供电的问题,优化当前采用的锂电池供电方式,减少锂电池的更换,节省人力物力,所以,设计一种利用深海洋流能发电的系统具有十分重要的意义。在深海洋流发电系统中,这里针对洋流发电机脉宽调制(PWM)整流器提出使用模型预测直接功率控制策略替代传统电压电流双闭环的控制策略,实现发电机的单位功率因数运行,不仅提高了深海发电系统的稳定性,而且提高了发电机的运行效率,从而提高了洋流能的转换效率。

一种洋流发电涡轮机转子设计方法及试验验证

针对洋流发电涡轮机转子叶型设计,通过理论推导将轴流叶轮机的设计方法应用到转子设计中,分析了前缘半径不变时不同弦向负荷分布的二维叶型的攻角特性,以及叶尖展向和弦向的负荷分布对流动及性能的影响。结果表明,叶尖部分应适当减小负荷,采用后加载叶型更为合理,叶片的其他部分采用前加载叶型较好。应用CFD方法模拟不同工况下涡轮特性,并与试验结果进行对比分析,从而验证了该设计方法的有效性。

新型深海洋流发电不倒翁平台结构方案设计

本文介绍一种新型深海洋流发电不倒翁平台,该新型深海洋流发电不倒翁平台涉及浮式平台技术领域,解决了现有的深海浮式平台会消耗大量的电力以及需要较高的稳性,海上作业安全性仍需提高的问题。该新型深海洋流发电不倒翁平台包括浮于水面之上的顶部工作台,顶部工作台下方连接有对称浮箱,对称浮箱下部连接有若干张紧缆索,尾部安装有螺旋桨,所述张紧缆索四周是由单体涡轮装置排列而成的电网,另一端皆连接于同一流线型浮箱,流线型浮箱上连接有用于与海底相连接的悬链。此新型深海洋流发电不倒翁平台能在海洋中不借用外力实现自航,达到节能减排、稳定性高、海上作业安全性高的效果,可根据油田开发模式采用干式、湿式或干湿组合式等多种采油方式。

洋流发电机组主轴密封系统设计

阐述了洋流发电机组主轴密封系统设计应考虑的因素,并通过对某600 k W洋流发电机组的主轴密封系统设计方案的介绍,提出了主轴密封系统的唇型密封、耐磨衬套、压力油腔、漏水收集箱、自动漏水监控和排水系统的设计方案和设计参数。为其他洋流发电机组的主轴密封设计提供了参考。

洋流发电机组设计介绍

介绍洋流发电机组的整体结构形式,以及叶片、机舱、主轴密封系统、齿轮箱、发电机、刹车等各主要部件的设计特点。通过对洋流发电机组运行工况的分析,提出了洋流发电机组各主要部件在设计中应考虑的因素,提高洋流发电机组各主要部件的可靠性和减少维护工作量的措施,为其他洋流发电机组的设计提供了参考。

洋流发电机组励磁转矩辅助制动系统设计

通过对洋流发电机组与风力发电机组进行对比分析,并根据洋流发电机组运行环境的特点,指出了传统制动方式存在的问题。简要介绍了根据电机运行制动原理,通过对洋流发电机组励磁转矩的控制来实现辅助制动功能的设计思路,以弥补传统制动方式所存在的不足。

基于压电纤维复合材料的洋流能发电装置发电性能分析

设计了一种基于压电纤维复合材料(MFC)的洋流能发电装置,并分析了其发电性能。以悬臂梁结构为分析对象,对影响发电性能的因素进行了分析,研究了基底材料的类型和厚度、频率、位移激励幅值、单晶和双晶结构对发电性能的影响规律。基于上述分析结论,设计了一种洋流能发电装置。分析了该发电装置的发电性能。分析结果表明,该发电装置在转子转速为500 r/min的工作条件下,最大输出功率为9.31 W,能满足功率要求。

远洋大型半潜式发电平台设计与研究

为了减弱现有海流能发电装置的海域局限性,提出了一种浮动半潜式海流能发电装置。该大型海上结构物实现了传统波浪能发电、洋流能发电、风力发电与光伏发电的有机结合。采用浮动与锚栓的方式实现了装置深海、远洋发电。采用半潜与潜水模式相结合的方式,适应了远洋风大浪高的海况,保证了装置结构完整性;结合海洋环境检测模块、平台姿态和位置控制与检测模块、系泊系统控制与检测模块以及供电系统控制与检测模块,实现了远洋条件下运行的稳定性。综合分析了该结构在远洋流速条件下的流体性能与兴波阻力,并对系统进行了结构优化。该装置主要对未来大型海上城市进行能源供应及环境探测。

低速直驱型洋流能发电机的设计、分析与测试

针对中国海况,研究了一种小功率的低速直驱型洋流能发电机,通过对发电机的长径比、气隙长度、定子内径等关键参数进行设计和优化,确定了发电机的最终方案。采用2D有限元对发电机的齿槽转矩和变速变载性能进行了仿真计算,理论上进一步校核了发电机的运行特性。加工制造了样机并进行了详细的厂内测试,测试结果进一步验证了设计方案的合理性,确认了发电机能够在额定工况下输出200 W功率,且变速变载运行性能良好。